ESP8266开发之旅 网络篇⑧ SmartConfig——一键配网

授人以鱼不如授人以渔，目的不是为了教会你具体项目开发，而是学会学习的能力。希望大家分享给你周边需要的朋友或者同学，说不定大神成长之路有博哥的奠基石。。。

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一、你如果想学基于Arduino的ESP8266开发技术

一、基础篇

1. ESP8266开发之旅 基础篇① 走进ESP8266的世界
2. ESP8266开发之旅 基础篇② 如何安装ESP8266的Arduino开发环境
3. ESP8266开发之旅 基础篇③ ESP8266与Arduino的开发说明
4. ESP8266开发之旅 基础篇④ ESP8266与EEPROM
5. ESP8266开发之旅 基础篇⑤ ESP8266 SPI通信和I2C通信
6. ESP8266开发之旅 基础篇⑥ Ticker——ESP8266定时库

二、网络篇

1. ESP8266开发之旅 网络篇① 认识一下Arduino Core For ESP8266
2. ESP8266开发之旅 网络篇② ESP8266 工作模式与ESP8266WiFi库
3. ESP8266开发之旅 网络篇③ Soft-AP——ESP8266WiFiAP库的使用
4. ESP8266开发之旅 网络篇④ Station——ESP8266WiFiSTA库的使用
5. ESP8266开发之旅 网络篇⑤ Scan WiFi——ESP8266WiFiScan库的使用
6. ESP8266开发之旅 网络篇⑥ ESP8266WiFiGeneric——基础库
7. ESP8266开发之旅 网络篇⑦ TCP Server & TCP Client
8. ESP8266开发之旅 网络篇⑧ SmartConfig——一键配网
9. ESP8266开发之旅 网络篇⑨ HttpClient——ESP8266HTTPClient库的使用
10. ESP8266开发之旅 网络篇⑩ UDP服务
11. ESP8266开发之旅 网络篇⑪ WebServer——ESP8266WebServer库的使用
12. ESP8266开发之旅 网络篇⑫ 域名服务——ESP8266mDNS库
13. ESP8266开发之旅 网络篇⑬ SPIFFS——ESP8266 Flash文件系统
14. ESP8266开发之旅 网络篇⑭ web配网
15. ESP8266开发之旅 网络篇⑮ 真正的域名服务——DNSServer
16. ESP8266开发之旅 网络篇⑯ 无线更新——OTA固件更新

三、应用篇

1. ESP8266开发之旅 应用篇① 局域网应用 ——炫酷RGB彩灯
2. ESP8266开发之旅 应用篇② OLED显示天气屏
3. ESP8266开发之旅 应用篇③ 简易版WiFi小车

四、高级篇

1. ESP8266开发之旅 进阶篇① 代码优化 —— ESP8266内存管理
2. ESP8266开发之旅 进阶篇② 闲聊Arduino IDE For ESP8266配置
3. ESP8266开发之旅 进阶篇③ 闲聊 ESP8266 Flash
4. ESP8266开发之旅 进阶篇④ 常见问题 —— 解决困扰
5. ESP8266开发之旅 进阶篇⑤ 代码规范 —— 像写文章一样优美
6. ESP8266开发之旅 进阶篇⑥ ESP-specific APIs说明

1. 前言

    前面的博文中，博主提供的实例源代码通常都是固定了WiFi热点的账号密码。但是，在实际产品开发中，这样的限制是行不通的。
    当你拿到一块WiFi模块，如果需要连上网络，则需要将SSID名称、密码设置到模块当中。一般有几种方式：

• 一种就是通过串口接到输入设备，通过串口输入AT指令（SSID名称和密码），但是前提是该模块本身烧入了AT固件，很明显不符合Arduino core for ESP8266开发；
• 一种就是设备提供一个AP热点，手机连上这个热点，然后通过手机把家里的WiFi的SSID和密码配置到设备上，最后手机再切换回家里的WiFi（这里就是博主后面会讲到的Web配网），这种配网成功率可以说是100%。
• 通过SmartConfig技术配置，微信的AirKiss、ESP8266的esptouch（博主也把esptouch的代码抽取了一个module，供Android Studio开发app的同学直接引入），这是最智能的配网方式。但是缺点也很明显，那就是配网成功率未达到100%，同时SmartConfig还得另外安装一个app。SmartConfig最佳的应用场景就是你开发的产品需要搭配App来使用。

2. smartconfig

    8266核心库提供了SmartConfig技术，那么smartconfig到底是什么呢？

2.1 smartconfig工作原理

    所谓SmartConfig就是手机App端发送包含WIFI用户名以及密码的UDP广播包，智能终端（开启了sniffer混杂模式）的WIFI芯片可以接收到该UDP包，只要知道UDP包的组织形式，就可以通过接收到的UDP包解密出WIFI用户名密码，然后智能硬件配置收到的用户名密码到指定的WIFI AP上。
    直接看一个概念图：

    简单操作步骤如下：

1. 8266 端作为station，进入smartconfig， 等待手机端发出的用户名和密码。
2. 手机端把填写当前网络的密码通过UDP广播；
3. 8266 获取到信息之后推出smartconfig配置，连接网络；

2.2 smartconfig支持库

    还记得，博主其实在 ESP8266开发之旅 网络篇④ Station——ESP8266WiFiSTA库的使用 有稍微涉及到smartconfig。而且，请读者放心，smartconfig配置非常简单，方法就三个：

• beginSmartConfig
• stopSmartConfig
• smartConfigDone

2.2.1 beginSmartConfig —— 启动配网模式

函数说明：

/**
 * 启动配网模式
 * @return bool 是否启动配网模式成功
 */
bool beginSmartConfig();

看看 beginSmartConfig 源码：

/**
 * 启动 SmartConfig
 */
bool ESP8266WiFiSTAClass::beginSmartConfig() {
    //SmartConfig已经开启了
    if(_smartConfigStarted) {
        return false;
    }
    //开启STA模式
    if(!WiFi.enableSTA(true)) {
        // enable STA failed
        return false;
    }
    //调用真正的smartconfig_start，并设置了_smartConfigCallback 回调函数
    if(smartconfig_start(reinterpret_cast<sc_callback_t>(&ESP8266WiFiSTAClass::_smartConfigCallback), 1)) {
        _smartConfigStarted = true;
        _smartConfigDone = false;
        return true;
    }
    return false;
}

注意点：

• SmartConfig需要处于STA工作模式；

我们看看 _smartConfigCallback 会做什么？源码：

/**
 * _smartConfigCallback
 * @param st
 * @param result
 */
void ESP8266WiFiSTAClass::_smartConfigCallback(uint32_t st, void* result) {
    sc_status status = (sc_status) st;
    if(status == SC_STATUS_LINK) {
        //获取到配网信息（账号密码）
        station_config* sta_conf = reinterpret_cast<station_config*>(result);
        //把配置写到flash
        wifi_station_set_config(sta_conf);
        //断开连接
        wifi_station_disconnect();
        //重新连接
        wifi_station_connect();
        //标记配网完成
        _smartConfigDone = true;
    } else if(status == SC_STATUS_LINK_OVER) {
       //停止配网
        WiFi.stopSmartConfig();
    }
}

2.2.2 stopSmartConfig —— 停止Smartconfig

函数说明：

/**
 * 停止Smartconfig
 * @return bool 是否停止配网模式成功
 */
bool stopSmartConfig();

源码：

/**
 *  Stop SmartConfig
 */
bool ESP8266WiFiSTAClass::stopSmartConfig() {
    if(!_smartConfigStarted) {
        return true;
    }
    //调用停止函数
    if(smartconfig_stop()) {
        _smartConfigStarted = false;
        return true;
    }
    return false;
}

2.2.3 smartConfigDone —— 是否完成配网

函数说明：

/**
 * 查找状态看是否配网完成
 * @return bool 是否启动配网模式成功
 */
bool smartConfigDone();

源码：

/**
 * Query SmartConfig status, to decide when stop config
 * @return smartConfig Done
 */
bool ESP8266WiFiSTAClass::smartConfigDone() {
    if(!_smartConfigStarted) {
        return false;
    }
    //返回状态 _smartConfigCallback 会改变状态
    return _smartConfigDone;
}

3. 实例

1. 请往8266WiFi模块先烧入以下代码：

#include <ESP8266WiFi.h>

void smartConfig()
{
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  Serial.println("\r\nWait for Smartconfig");
  delay(2000);
  // 等待配网
  WiFi.beginSmartConfig();

 while (1)
  {
    Serial.print(".");
    delay(500);
    if (WiFi.smartConfigDone())
    {
      Serial.println("SmartConfig Success");
      Serial.printf("SSID:%s\r\n", WiFi.SSID().c_str());
      Serial.printf("PSW:%s\r\n", WiFi.psk().c_str());
      WiFi.setAutoConnect(true);  // 设置自动连接
      break;
    }
  }

  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected");
  Serial.println("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  smartConfig();
}

void loop()
{
  delay(100);
  Serial.println("loop");
}

1. 然后使用ESP8266提供的App ESPTouch 或者还是使用博主后面写的App SmartConfigAPP。
   当然，有兴趣的读者也可以获取到源码，请看 传输门，麻烦star。
   博主app配置如下：

注意点：

• 如果没有配置成功，一般都是没有进入到SmartConfig中，最好重启一下吧。

测试结果：

4. 总结

本篇非常简单，三个方法，简单步骤，一键配置网络，值得拥有。